کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6754791 509536 2016 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Location sensitivity of fundamental and higher mode shapes in localization of damage within a building
ترجمه فارسی عنوان
حساسیت محل از شکل های بنیادین و بالاتر در محلی سازی آسیب در یک ساختمان
ترجمه چکیده
اخیرا با استفاده از مشتق ریاضی و همچنین مطالعات عددی نشان داده شده است که شکل حالت اساسی و مشتقات آن عملکرد عالی در آسیب رساندن به ساختمان ها را نشان می دهد. اگر چه از ادبیات فهمیده شده است که اشکال حالت بالاتر به تغییرات موضعی در سختی بسیار حساس هستند، در ادبیات در مورد کارایی اشکال حالت بالاتر در آسیب محلی سازی، هیچ تضاد قانع کننده ای وجود ندارد. کار حاضر بر این جنبه تمرکز دارد. برای رسیدن به این هدف، یک فرمول ریاضی برای تغییر شکل حالت به دلیل آسیب با پارامترهای خسارت مشتق شده است. این بیان نشان می دهد که کارایی روش مبتنی بر شکل به وابستگی به محل آسیب در یک ساختمان بستگی دارد. برای نشان دادن این مفهوم، مطالعات عددی با توجه به مدل های ساختمان برشی انجام شده است که در آن شرایط آسیب با کاهش سفتی در مکان های مورد نظر شبیه سازی شده است. علاوه بر این، یک مطالعه تجربی با توجه به مدل قاب فولادی مقاوم در برابر فولاد سه بعدی انجام شده است. یافته شده است که اگر چه شکلهای حالت بالاتر و مشتقات آنها در آسیب محلی سازی موثر است، اما کارایی آنها می تواند به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یابد، بسته به محل آسیب، به ویژه برای ساختمان های کوتاهتر. از این رو، این مکان حساسیت اشکال بنیادین و حالت های بالاتری ممکن است در نظر گرفته شود تا مکانیزم آسیب موثر در ساختمان ها باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
حساسیت محل از شکل های بنیادین و بالاتر در محلی سازی آسیب در یک ساختمان
چکیده انگلیسی
It has been recently demonstrated through mathematical derivation as well as numerical studies that the fundamental mode shape and its derivatives show excellent performance in localizing damage of buildings. Although it is understood from the literature that higher mode shapes are very sensitive to local changes in stiffness, no convincing theory is available in the literature about the efficiency of higher mode shapes in localizing damage. The present work focuses on this aspect. To achieve this goal, a mathematical formulation has been derived for change in a mode shape due to damage with damage parameters. This expression shows that the efficiency of the mode shape-based approach is dependent on the location of damage within a building. To illustrate the concept, numerical studies have been performed considering shear building models, where damage conditions have been simulated by reducing the stiffness at the desired locations. Further, an experimental study has been performed considering a three-dimensional steel moment-resisting frame model. It has been found that although the higher mode shapes and their derivatives are effective in localizing damage, their efficiency may significantly get reduced depending on the location of damage, particularly for shorter buildings. Hence, this location sensitivity of fundamental and higher mode shapes may be kept in mind for effective damage localization in buildings.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Sound and Vibration - Volume 365, 17 March 2016, Pages 244-259
نویسندگان
, ,